Desfibrilación

La desfibrilación suele ser un paso importante en la reanimación cardiopulmonar (RCP). ^{[ 6 ] [ 7 ]} La RCP es una intervención basada en algoritmos cuyo objetivo es restaurar la función cardíaca y pulmonar. ^{[ 6 ]} La desfibrilación está indicada solo en ciertos tipos de arritmias cardíacas , específicamente la fibrilación ventricular (FV) y la taquicardia ventricular sin pulso . ^{[ 1 ] [ 2 ]} Si el corazón se ha detenido por completo, como en la asistolia o la actividad eléctrica sin pulso (AESP) , la desfibrilación no está indicada. La desfibrilación tampoco está indicada si el paciente está consciente o tiene pulso. Las descargas eléctricas administradas incorrectamente pueden causar arritmias peligrosas, como la fibrilación ventricular. ^{[ 1 ]}

Un dispositivo de desfibrilación que suele estar disponible fuera de los centros médicos es el desfibrilador externo automático (DEA), ^{[ 8 ]} una máquina portátil que puede utilizarse sin entrenamiento previo. Esto es posible porque la máquina produce instrucciones de voz pregrabadas que guían al usuario. El dispositivo comprueba automáticamente el estado del paciente y aplica las descargas eléctricas correctas. También existen instrucciones escritas que explican el procedimiento paso a paso. ^{[ 9 ]}

Las tasas de supervivencia para los paros cardíacos extrahospitalarios en Norteamérica son bajas, a menudo inferiores al 10 %. ^{[ 10 ]} El resultado para los paros cardíacos intrahospitalarios es mayor, del 20 %. ^{[ 10 ]} Dentro del grupo de personas que presentan un paro cardíaco, el ritmo cardíaco específico puede afectar significativamente las tasas de supervivencia. En comparación con las personas que presentan un ritmo no desfibrilable (como asistolia o actividad eléctrica sin pulso), las personas con un ritmo desfibrilable (como fibrilación ventricular o taquicardia ventricular sin pulso) tienen mejores tasas de supervivencia, que oscilan entre el 21 % y el 50 %. ^{[ 6 ] [ 11 ] [ 12 ]}

Los desfibriladores externos manuales requieren la experiencia de un profesional de la salud. ^{[ 13 ] [ 14 ]} Se utilizan junto con un electrocardiograma , que puede ser independiente o estar integrado. Un profesional de la salud primero diagnostica el ritmo cardíaco y luego determina manualmente el voltaje y el momento de la descarga eléctrica. Estas unidades se encuentran principalmente en hospitales y en algunas ambulancias . Por ejemplo, todas las ambulancias del NHS en el Reino Unido están equipadas con un desfibrilador manual para uso de los paramédicos y técnicos que las atienden. En los Estados Unidos , muchos técnicos de emergencias médicas avanzados y todos los paramédicos están capacitados para reconocer arritmias letales y administrar la terapia eléctrica apropiada con un desfibrilador manual cuando sea necesario.

Un desfibrilador interno se usa frecuentemente para desfibrilar el corazón durante o después de una cirugía cardíaca, como un bypass coronario . Los electrodos consisten en placas metálicas redondas que entran en contacto directo con el miocardio. Los desfibriladores internos manuales administran la descarga a través de paletas colocadas directamente sobre el corazón. ^{[ 1 ]} Se usan principalmente en el quirófano y, en raras ocasiones, en la sala de urgencias durante una cirugía a corazón abierto .

Los desfibriladores externos automáticos (DEA) están diseñados para ser utilizados por personas sin formación específica o con formación breve. ^{[ 15 ] [ 16 ] [ 17 ]} Los DEA contienen tecnología para el análisis de los ritmos cardíacos. Por lo tanto, no se requiere un profesional sanitario capacitado para determinar si un ritmo es desfibrilable o no. Al hacer que estas unidades estén disponibles para el público, los DEA han mejorado los resultados en casos de paro cardíaco súbito extrahospitalario. ^{[ 15 ] [ 16 ]}

Los profesionales sanitarios capacitados tienen un uso más limitado de los DEA que de los desfibriladores externos manuales. ^{[ 18 ]} Estudios recientes muestran que los DEA no mejoran los resultados en pacientes con paros cardíacos intrahospitalarios. ^{[ 18 ] [ 19 ]} Los DEA tienen voltajes fijos y no permiten al operador variar el voltaje según la necesidad. Los DEA también pueden retrasar la administración de RCP efectiva. Para el diagnóstico del ritmo, los DEA a menudo requieren la interrupción de las compresiones torácicas y la respiración de rescate. Por estas razones, ciertos organismos, como el Consejo Europeo de Reanimación, recomiendan el uso de desfibriladores externos manuales en lugar de DEA si los desfibriladores externos manuales están fácilmente disponibles. ^{[ 19 ]}

Dado que la desfibrilación temprana puede mejorar significativamente los resultados de la fibrilación ventricular, los desfibriladores externos automáticos (DEA) se han vuelto accesibles al público en muchas áreas de fácil acceso. ^{[ 18 ] [ 19 ]} Los DEA se han incorporado al algoritmo de soporte vital básico (SVB). Muchos socorristas , como bomberos, policías y guardias de seguridad, están equipados con ellos.

Los DEA pueden ser totalmente automáticos o semiautomáticos. ^{[ 20 ]} Un DEA semiautomático diagnostica automáticamente los ritmos cardíacos y determina si es necesaria una descarga. Si se recomienda una descarga, el usuario debe presionar un botón para administrarla. Un DEA totalmente automático diagnostica automáticamente el ritmo cardíaco y le indica al usuario que se aleje mientras se administra la descarga automáticamente. Algunos tipos de DEA incluyen funciones avanzadas, como un control manual o una pantalla de ECG .

Los desfibriladores cardioversores implantables , también conocidos como desfibriladores cardíacos internos automáticos (DAIA), son implantes similares a los marcapasos (y muchos también pueden realizar la función de marcapasos). Monitorizan constantemente el ritmo cardíaco del paciente y administran descargas automáticamente para diversas arritmias potencialmente mortales, según la programación del dispositivo. Muchos dispositivos modernos pueden distinguir entre fibrilación ventricular , taquicardia ventricular y arritmias más benignas como la taquicardia supraventricular y la fibrilación auricular . Algunos dispositivos pueden intentar una estimulación de alta frecuencia antes de la cardioversión sincronizada. Cuando la arritmia potencialmente mortal es la fibrilación ventricular, el dispositivo está programado para proceder inmediatamente a una descarga no sincronizada.

En algunos casos, el desfibrilador automático implantable (DAI) del paciente puede activarse de forma constante o inapropiada. Esto se considera una emergencia médica, ya que agota la batería del dispositivo, causa molestias y ansiedad significativas al paciente y, en algunos casos, puede desencadenar arritmias potencialmente mortales. Algunos paramédicos cuentan ahora con un imán anular que se coloca sobre el dispositivo, lo que desactiva la función de descarga eléctrica, permitiendo que el marcapasos siga funcionando (si el dispositivo está equipado para ello). Si el dispositivo se activa con frecuencia, pero de forma apropiada, el personal de emergencias médicas puede administrar sedación.

Un desfibrilador cardioversor portátil es un desfibrilador externo portátil que pueden usar los pacientes en riesgo. ^{[ 21 ]} La unidad monitoriza al paciente las 24 horas del día y puede administrar automáticamente una descarga bifásica si se detecta fibrilación ventricular (FV) o taquicardia ventricular (TV). Este dispositivo está indicado principalmente en pacientes que no son candidatos inmediatos para un desfibrilador cardioversor implantable (DCI). ^{[ 22 ]}

El tipo de electrodo más conocido (ampliamente representado en películas y televisión) es la tradicional paleta metálica rígida con un mango aislado (generalmente de plástico). Este tipo debe mantenerse en su lugar sobre la piel del paciente con una fuerza aproximada de 100  N (10  kgf; 25  lbs) mientras se administra una descarga o una serie de descargas. Las paletas ofrecen algunas ventajas sobre las almohadillas autoadhesivas. Muchos hospitales en los Estados Unidos continúan utilizando paletas, con almohadillas de gel desechables en la mayoría de los casos, debido a la rapidez con la que se pueden colocar y usar estos electrodos. Esto es fundamental durante un paro cardíaco, ya que cada segundo de falta de perfusión significa pérdida de tejido. Las paletas modernas permiten la monitorización ( electrocardiografía ), aunque en entornos hospitalarios, a menudo ya se encuentran colocados cables de monitorización separados.

Las paletas son reutilizables; se limpian después de cada uso y se guardan para el siguiente paciente. Por lo tanto, el gel no viene preaplicado y debe añadirse antes de utilizar las paletas en el paciente. Generalmente, las paletas solo se encuentran en unidades externas manuales.

Los nuevos tipos de electrodos de reanimación están diseñados como almohadillas adhesivas que contienen gel sólido o húmedo. Estas se despegan de su soporte y se aplican al pecho del paciente cuando se considera necesario, de forma similar a cualquier otra pegatina. Los electrodos se conectan a un desfibrilador, como si fueran palas. Si se requiere desfibrilación, se carga el aparato y se administra la descarga, sin necesidad de aplicar gel adicional ni de recuperar y colocar las palas. La mayoría de los electrodos adhesivos están diseñados para usarse no solo para desfibrilación, sino también para estimulación transcutánea y cardioversión eléctrica sincronizada . Estas almohadillas adhesivas se encuentran en la mayoría de las unidades automatizadas y semiautomatizadas y están reemplazando por completo a las palas fuera del ámbito hospitalario. En el hospital, en casos donde es probable que ocurra un paro cardíaco (pero aún no ha ocurrido), se pueden colocar almohadillas autoadhesivas de forma profiláctica.

Las almohadillas también ofrecen una ventaja para el usuario sin entrenamiento y para los paramédicos que trabajan en condiciones subóptimas en el terreno. No requieren la conexión de cables adicionales para la monitorización ni la aplicación de fuerza alguna durante la descarga. De este modo, los electrodos adhesivos minimizan el riesgo de que el operador entre en contacto físico (y, por lo tanto, eléctrico) con el paciente durante la descarga, ya que le permiten mantenerse a varios metros de distancia. (El riesgo de descarga eléctrica a terceros permanece inalterado, al igual que el de descarga por mal uso del operador). Los electrodos autoadhesivos son de un solo uso. Se pueden utilizar para varias descargas en un mismo tratamiento, pero se reemplazan si el paciente se recupera y luego vuelve a sufrir un paro cardíaco.

Se utilizan almohadillas especiales para niños menores de 8 años o que pesen menos de 55 lb (25 kg) . ^{[ 23 ]}  

Los electrodos de reanimación se colocan según uno de dos esquemas. El esquema anteroposterior es el preferido para la colocación de electrodos a largo plazo. Un electrodo se coloca sobre el precordio izquierdo (la parte inferior del tórax, delante del corazón). El otro electrodo se coloca en la espalda, detrás del corazón, en la región entre las escápulas. Esta colocación es la preferida porque es la más adecuada para la estimulación cardíaca no invasiva.

El esquema anteroposterior (posición anterolateral) puede utilizarse cuando el esquema anteroposterior resulta inconveniente o innecesario. En este esquema, el electrodo anterior se coloca a la derecha, debajo de la clavícula. El electrodo apical se aplica al lado izquierdo del paciente, justo debajo y a la izquierda del músculo pectoral. Este esquema es eficaz para la desfibrilación y la cardioversión, así como para la monitorización de un ECG.

Los investigadores han creado un sistema de modelado de software capaz de mapear el tórax de un individuo y determinar la mejor posición para un desfibrilador cardíaco externo o interno. ^{[ 24 ]}

Hasta principios de la década de 1950, la desfibrilación del corazón solo era posible con la cavidad torácica abierta durante la cirugía. La técnica utilizaba un voltaje alterno de una fuente de 300 voltios o más , derivado de la corriente alterna estándar, que se aplicaba a los lados del corazón expuesto mediante electrodos tipo "pala", donde cada electrodo era una placa metálica plana o ligeramente cóncava de unos 40  mm de diámetro. El dispositivo desfibrilador de tórax cerrado, que aplicaba un voltaje alterno superior a 1000 voltios, conducido mediante electrodos externos a través de la caja torácica hasta el corazón, fue desarrollado por el Dr. V. Eskin con la ayuda de A. Klimov en Frunze, URSS (actualmente Bishkek , Kirguistán ) a mediados de la década de 1950. ^{[ 34 ]} La duración de las descargas de CA era típicamente de entre 100 y 150 milisegundos. ^{[ 35 ]}

Los primeros experimentos exitosos de desfibrilación mediante la descarga de un condensador realizados en animales fueron reportados por NL Gurvich y GS Yunyev en 1939. ^{[ 36 ]} En 1947 sus trabajos fueron reportados en revistas médicas occidentales. ^{[ 37 ]} La producción en serie del desfibrilador de pulso de Gurvich comenzó en 1952 en la planta electromecánica del instituto y fue designado modelo ИД-1-ВЭИ ( Импульсный Дефибриллятор 1, Всесоюзный Электротехнический Институт , o en inglés, Pulse Defibrillator 1, All-Union Electrotechnical Institute ). Se describe en detalle en el libro de Gurvich de 1957, Heart Fibrillation and Defibrillation . ^{[ 38 ]}

El primer desfibrilador universal checoslovaco "Prema" fue fabricado en 1957 por la empresa Prema, diseñado por el Dr. Bohumil Peleška. En 1958, su dispositivo fue galardonado con el Gran Premio en la Expo 58. ^{[ 39 ]}

En 1958, el senador estadounidense Hubert H. Humphrey visitó a Nikita Khrushchev y, entre otras cosas, visitó el Instituto de Reanimación de Moscú, donde se reunió con Gurvich. ^{[ 40 ]} Humphrey reconoció de inmediato la importancia de la investigación sobre reanimación y, posteriormente, varios médicos estadounidenses visitaron a Gurvich. Al mismo tiempo, Humphrey trabajó en el establecimiento de un programa federal en el Instituto Nacional de Salud en fisiología y medicina, declarando ante el Congreso: «Compitamos con la URSS en la investigación sobre la reversibilidad de la muerte». ^{[ 41 ]}

En 1959, Bernard Lown inició una investigación en su laboratorio de animales, en colaboración con el ingeniero Barouh Berkovits, sobre una técnica que consistía en cargar un banco de condensadores a aproximadamente 1000 voltios con un contenido energético de 100 a 200 julios, para luego suministrar la carga a través de una inductancia, de manera que se produjera una onda sinusoidal amortiguada de duración finita (~5 milisegundos ) al corazón mediante electrodos de paleta. Este equipo desarrolló aún más la comprensión del momento óptimo para la aplicación de la descarga eléctrica en el ciclo cardíaco, lo que permitió la aplicación del dispositivo a arritmias como la fibrilación auricular , el aleteo auricular y las taquicardias supraventriculares, en la técnica conocida como " cardioversión ".

La forma de onda de Lown-Berkovits, como se la conocía, fue el estándar para la desfibrilación hasta finales de la década de 1980. A principios de esa década, el laboratorio MU de la Universidad de Missouri fue pionero en numerosos estudios que introdujeron una nueva forma de onda llamada forma de onda truncada bifásica (BTE). En esta forma de onda, un voltaje de CC que decae exponencialmente se invierte en polaridad aproximadamente a la mitad del tiempo de descarga, luego continúa decayendo durante un tiempo después del cual el voltaje se corta o trunca. Los estudios demostraron que la forma de onda truncada bifásica podía ser más eficaz, requiriendo al mismo tiempo la administración de niveles más bajos de energía para producir la desfibrilación. ^{[ 35 ]} Un beneficio adicional fue una reducción significativa en el peso del dispositivo. La forma de onda BTE, combinada con la medición automática de la impedancia transtorácica, es la base de los desfibriladores modernos.

Un gran avance fue la introducción de desfibriladores portátiles para uso fuera del hospital. El desfibrilador Prema de Peleška ya se diseñó para ser más portátil que el modelo original de Gurvich. En la Unión Soviética, se informó en 1959 sobre una versión portátil del desfibrilador de Gurvich, el modelo ДПА-3 (DPA-3). ^{[ 42 ]} En Occidente, esto fue impulsado a principios de la década de 1960 por el profesor Frank Pantridge en Belfast . Hoy en día, los desfibriladores portátiles se encuentran entre las muchas herramientas muy importantes que llevan las ambulancias. Son la única forma comprobada de reanimar a una persona que ha sufrido un paro cardíaco no presenciado por los servicios médicos de emergencia (EMS) y que aún se encuentra en fibrilación ventricular persistente o taquicardia ventricular a la llegada del personal prehospitalario.

Las mejoras graduales en el diseño de los desfibriladores, basadas en parte en el desarrollo de versiones implantables (véase más adelante), han propiciado la disponibilidad de desfibriladores externos automáticos. Estos dispositivos analizan el ritmo cardíaco por sí mismos, diagnostican las arritmias desfibrilables y se cargan para tratarlas. Esto significa que no se requieren conocimientos clínicos para su uso, lo que permite que personas sin formación médica respondan eficazmente a las emergencias.

Hasta mediados de la década de 1990, los desfibriladores externos emitían una onda tipo Lown (véase Bernard Lown ), un impulso sinusoidal fuertemente amortiguado con una característica principalmente monofásica. La desfibrilación bifásica alterna la dirección de los pulsos, completando un ciclo en aproximadamente 12 milisegundos. La desfibrilación bifásica se desarrolló y utilizó originalmente para desfibriladores cardioversores implantables. Al aplicarse a los desfibriladores externos, la desfibrilación bifásica reduce significativamente el nivel de energía necesario para una desfibrilación eficaz, disminuyendo así el riesgo de quemaduras y daño miocárdico .

La fibrilación ventricular (FV) pudo restablecerse al ritmo sinusal en el 60 % de los pacientes con paro cardíaco tratados con una sola descarga de un desfibrilador monofásico. La mayoría de los desfibriladores bifásicos tienen una tasa de éxito en la primera descarga superior al 90 %. ^{[ 43 ]}

Un avance más en la desfibrilación se produjo con la invención del dispositivo implantable, conocido como desfibrilador cardioversor implantable (o DCI). Este fue desarrollado en el Hospital Sinai de Baltimore por un equipo que incluía a Stephen Heilman, Alois Langer, Jack Lattuca, Morton Mower , Michel Mirowski y Mir Imran , con la ayuda del colaborador industrial Intec Systems de Pittsburgh. ^{[ 44 ]} Mirowski se asoció con Mower y Staewen, y juntos comenzaron su investigación en 1969. Sin embargo, pasaron 11 años antes de que trataran a su primer paciente. Un trabajo de desarrollo similar fue llevado a cabo por Schuder y sus colegas en la Universidad de Missouri .

El trabajo se inició a pesar de las dudas entre los principales expertos en el campo de las arritmias y la muerte súbita. Existían dudas sobre si sus ideas llegarían a convertirse en una realidad clínica. En 1962, Bernard Lown presentó el desfibrilador externo de CC . Este dispositivo aplicaba una corriente continua desde un condensador en descarga a través de la pared torácica hasta el corazón para detener la fibrilación cardíaca . ^{[ 45 ]} En 1972, Lown afirmó en la revista Circulation : «El paciente, muy poco frecuente, que sufre episodios frecuentes de fibrilación ventricular se trata mejor en una unidad de cuidados coronarios y se beneficia más de un programa antiarrítmico eficaz o de la corrección quirúrgica de un flujo sanguíneo coronario inadecuado o de una disfunción ventricular. De hecho, el sistema de desfibrilador implantable representa una solución imperfecta en busca de una aplicación plausible y práctica». ^{[ 46 ]}

Los problemas a superar consistían en diseñar un sistema que permitiera detectar la fibrilación ventricular o la taquicardia ventricular. A pesar de la falta de financiación y subvenciones, perseveraron y el primer dispositivo se implantó en febrero de 1980 en el Hospital Johns Hopkins por el Dr. Levi Watkins Jr., con la asistencia de Vivien Thomas . Los desfibriladores automáticos implantables (DAI) modernos no requieren toracotomía y poseen funciones de estimulación , cardioversión y desfibrilación.

La invención de los dispositivos implantables es de gran valor para algunas personas con problemas cardíacos frecuentes, aunque generalmente solo se administran a quienes ya han sufrido un episodio cardíaco.

Gracias a estos dispositivos, las personas pueden llevar una vida larga y normal. Muchos pacientes tienen varios implantes. Un paciente de Houston, Texas, recibió un implante a los 18 años en 1994, realizado por el Dr. Antonio Pacifico. En 1996, fue galardonado como el "Paciente más joven con desfibrilador".